充填氮氣的輪胎,其胎壓會有所謂熱漲冷縮的現象嗎? - 社會議題

By Una
at 2006-12-05T00:00

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充填氮氣的輪胎,其胎壓會有所謂熱漲冷縮的現象嗎?一般空氣充填的輪胎,可能因為激烈駕駛之後,空氣熱膨脹,導致胎壓與冷車不同~那如果是充填純氮氣的輪胎,也需要考慮熱漲冷縮的特性嗎? 還是一般純氮氣冷熱胎測量並沒差別?

All Comments

By Ophelia
at 2006-12-05T19:29

1.當然還是會有熱漲冷縮現象,這也就是219年前法國人查理(Jacques Charles)所發現的--查理定律--,也就是氣體體積與溫度關係成正比,其參數是1/273,亦即每增1度C,其體積增0度C時之1/273
2.氮N2(nitrogen),一般常被俗稱為"惰性氣體",但以化學觀點來看,正確應稱之為"低活性氣體",概因其電子離層並非飽和,仍可與其他元素電子產生交換填充作用,而非如氦氖氬氪氙氡般處飽和之"惰性氣體",所以仍會與其他特殊物質產生化學作用,如鋰,鎂等,與氧氫等也會化合型成NO2(二氧化氮)NH3(氨氣)等等,只不過需於特殊人造環境或高溫高壓下才會快速生成,例如"輪胎起火時",常溫下與氧或其他氣體之作用不能說沒有,只是變的粉緩粉慢粉久餛少而幾乎沒作用
3.姑且不論其-209.9度熔點或-195.8度沸點1.257g/l等物性,粗淺的就其低活性對輪胎之優點其實蠻受用的,例如遏止胎皮後硫化速度(胎用越久越硬)-隔絕氧分子及水分子之氧化作用-膨脹率導熱率較大氣低粉多-低活性穿透率%不及大氣之ㄧ半-純度夠不導電不燃-與其他惰氣比起來容易取得且便宜室溫不傷人.......等等
4.讚揚完老外之發現後,回歸主題,其文獻膨脹率為大氣之0.0704倍,推估其於胎內溫度上升100度時,約增1psi之壓力,這對日常使用之房車其實一點影響也沒有,但對飛機輪胎或激烈操駕之賽車胎則有影響,但若故意把胎壓降低,雖抓地力可增加循跡變強但會影響速度及增加胎溫生成,所以就要從加強防爆處理下手
5.熱生成除胎皮磨擦原因外,還有制動器高溫傳導,路面溫度等等影響,所以氮氣是處於被動緩和之角色 ,而非主動元件
6.綜上述,愛車想激烈操駕,除氮氣伺候外,胎皮等級亦不可太差,考不考慮其熱漲冷縮呢?個人看法是~~不用~~,依原廠規定最大值-1/10,來充填即可,充填前請先抽真空,這樣才夠純,因為這樣的環境下跟"波耳定律"之氣體體積與壓力關係有點不一樣喔!
最後還是強調,愛車誠可貴,生命價更高,這句話,激烈操駕不只是膽子-引擎或輪胎好壞可決定,其他有關安全及防護措施亦需跟著升級,共勉之,參考看看
2006-12-12 17:53:52 補充：
1.抱歉,又要借版面來澄清廣大看官之疑慮了,E55大大請見諒
2.個人於上文曾強調氮氣是處於被動緩和之角色 ,而非主動元件,所以輪胎充填氮氣勢絕對無助於輪胎整體性能提升的,例如輔件防爆強度剪力矩-抓地力-排水能-踏膠面磨耗損-靜肅能-極速限制-扭曲角-磨層溫抗-感官舒適感........等等
2006-12-12 17:54:41 補充：
3.以物質三態而言,固-液-氣,最易壓縮者為~氣~,這也就是為什麼絕大多數車輛用胎還保持中空氣胎之原因,就避震功能以吸震幅精密度排名而言,則剛好相反為氣-液-固,這也就是部分較高檔機車避震器會使用並強調氮氣(氮氣油壓彈簧)避震器的原因,因為壓縮空氣對機車體重之交通工具而言可吸收微幅震動,增強行使之舒適感,但對汽車噸位而言之交通工具則毫無效果,固汽車較少採用
4.綜上述,氮氣對輪胎之幫助並非預建之操控性能提升,而是減緩其安全極限到達之速度
2006-12-12 17:55:19 補充：
5.其實這就像引擎一樣,為什麼要換掉老壞之髒油?因為人類的科技還無法造出十全十美之合成物質,東西總是會有老化受損之日到來,這問題無法消失及有效克服,因此就研究其他方法或物質加以抑制或延緩生成,這也告訴我們其實機器是人類為滿足效率目的之矛盾產物,與大自然定律是相違背的(寫到這不知道到底是在問題論述或環保宣導),就此打住,END
謝謝,參考看看

By Regina
at 2006-12-06T19:15

根據海外某一輪胎廠測試分析(忘記了那家),發現使用氮氣及一般空氣,在輪胎性能上並無明顯差異.
倒是有一點較明顯的部份,就是輪胎的保氣性會好一點.也就是說使用氮氣對於胎壓的保持可以時間可以較為長久.
2006-12-12 01:48:45 補充：
空氣中氮氣79%氧氣21%,原本就氮氣比較高,21%氧氣不致於影響太多性能. 倒是打氣時,注意一下壓縮空氣中的水份要去除(很多加油站壓縮機沒有作除濕),將水份灌進輪胎,對輪胎安定性是不好的.
2006-12-17 00:38:09 補充：
如果氮氣不用錢,用一用也無妨.
如果要付費,個人認為沒有必要.畢竟我們都不是極限的車手.

By James
at 2006-12-07T21:57

版大大大大大........
我從另一ㄍ問題把答案COPY過來
因為我覺得這個答案可以通用~~~
您就委屈一下參考看看囉!!!!
一般空氣與氮氣
差在某些分子百分比不一樣
至於妳想要ㄉ解答.....氣體進入四極桿質譜儀分析器後各質量破碎模式
Gas m/e (%)m/e (%) m/e (%)m/e (%)m/e (%)m/e (%)m/e (%)
CO2 44 (78.4) 28 (8.6) 16 (7.1) 12 (4.7) 22 (~3) 45 (0.8) 46 (0.4)
He 4 (100)
質量與電荷比(質荷比；m/e)代表某物質之分子量（假設大部分粒子都被電子撞擊為帶一價之離子)
氮氣特性如下 :
1 : 氣體
2 : 沸點: 196 ℃ 熔點: 210 ℃
3 : 閃火點: 不燃
4 : 安定性: 安定
5 : 危害之聚合: 不會發生
6 : 不相容性 : 應避免之物質:
A.氮氣為一穩定性物質,只有在極端條件下(高溫和高壓)起反應,或與高活性化學物質才起反應。
B.鋰-氮氣層與熔融的鋰反應。
C.鈦-可在氮氣中燃燒。
D.鈣、鍶、鋇-在紅熱狀態下反應成氮化物。
E.碳-鹼存在時,受熱形成氰化物。
F.臭氧:會起爆炸反應性。
簡單說明~~
其分子越雜亂則膨脹系數越大!!!
其分子越單純則膨脹系數越小!!!

By Elma
at 2006-12-09T05:43

充填純氮氣的輪胎，基本上的輪胎內部氣體溫度變化很小，氮氣本身是"惰性氣體"，體積密度也比一般空氣小一些，所以輪胎若充填氮氣，優點是在高溫的氣候、長途行駛時的胎溫變化較小，穩定度高，能有效減緩輪胎膠質的變形程度，氣體的流失速度較慢，且"純氮氣"不向一般空氣，是不含水分的，長期使用下來，對輪胎、鋁圈的壽命有幫助，所以世界上最早使用純氮氣充填的行動機具是"飛航器、F-1賽車"；但相對的，輪胎的膠質材料本身若長時間與地面接觸滾動(行駛)，還是會產生熱能，只是若搭配充填的為純氮氣，輪胎整體溫度升高的程度會比一般空氣來得大幅降低。所以還是大力推薦填充"純氮氣"！

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